JPH06290293A - Laser beam projector - Google Patents

Laser beam projector

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Publication number
JPH06290293A
JPH06290293A JP5079827A JP7982793A JPH06290293A JP H06290293 A JPH06290293 A JP H06290293A JP 5079827 A JP5079827 A JP 5079827A JP 7982793 A JP7982793 A JP 7982793A JP H06290293 A JPH06290293 A JP H06290293A
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JP
Japan
Prior art keywords
aperture
diaphragm
image forming
laser beam
forming position
Prior art date
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Pending
Application number
JP5079827A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nakazawa
敦 中澤
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06290293A publication Critical patent/JPH06290293A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a certain fixed read enabling range regardless of an image forming position by varying the size of the aperture part of an diaphragm and adjusting the size of the aperture part of the diaphragm while being interlocked with a change in the image forming position of a lens system. CONSTITUTION:This device is provided with a laser light source 2 to emit laser beams, lens system 3 to condense the laser beams emitted from the laser light source 2, diaphragm 4 to limit the emission diameter of laser beams and focus control part 8 to change the image forming position of the lens system 3 by moving a single or plural lenses constituting the lens system. This diaphragm 4 can very the size of its aperture part, and is provided with an automatic control means to adjust the size of the aperture part while being interlocked with the change in the image forming position of the lens system 3. When the image forming position is close, the aperture of the 4 of the lens system 3 is made smaller and when the image forming position is far, the aperture of the diaphagm 4 of the lens system 3 is enlarged. Therefore, the read enabling range can be keep almost constant without being too small even when the image forming position is close or being too large when the image forming position is far.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、文字やバーコードなど
を光学的に走査する走査装置に用いるレーザビーム投光
器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser beam projector used in a scanning device which optically scans characters and bar codes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、レーザを利用したレーザビー
ム投光器がバーコード読取装置や文字読取装置に利用さ
れている。このようなレーザビーム投光器では、レーザ
ビームの径に比べて高い解像度を得ようとした場合に
は、レーザビームをレンズで絞る必要がある。そして、
このレンズによって光学的に結像させる(焦点を合わせ
る)ことによって読取っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a laser beam projector using a laser has been used in bar code readers and character readers. In such a laser beam projector, in order to obtain a resolution higher than the diameter of the laser beam, it is necessary to focus the laser beam with a lens. And
Reading is performed by optically forming an image (focusing) with this lens.

【0003】しかし、実際にレンズの結像位置(焦点位
置)でバーコードを読取ることは困難であって、読取り
対象が結像位置から前後にずれることがある。許容でき
るこのずれの範囲を「読取り可能範囲」という。例えば
バーコードを読取る場合、レーザビーム投光器の読取り
可能範囲は、バーコードの最小線幅が0.2mmであれ
ば、10cm程度である。
However, it is difficult to actually read the bar code at the image forming position (focal position) of the lens, and the object to be read may shift back and forth from the image forming position. The allowable range of this deviation is called "readable range". For example, when reading a bar code, the readable range of the laser beam projector is about 10 cm if the minimum line width of the bar code is 0.2 mm.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、レンズで絞
られたビーム径(以下「スポット径」という)が大きす
ぎると、分解能が低下して対象を正しく読取ることがで
きなくなる。また、スポット径が小さすぎると、バーコ
ードの印刷の欠けや汚れの影響によって正しく読取れな
いことがある。
If the beam diameter narrowed by the lens (hereinafter referred to as "spot diameter") is too large, the resolution is lowered and the object cannot be read correctly. In addition, if the spot diameter is too small, it may not be possible to read the barcode correctly due to the lack of printing or stains on the barcode.

【0005】したがって、読取ろうとするバーコードの
太さに応じてスポット径を自由に調節できることが望ま
しい。一方、読取り対象が結像位置から読取り可能範囲
を超えて前後にずれることに対処するため、レンズ系の
結像位置を調節する方式(特開平1−175686号公報参
照)や、結像位置の異なる光学系を複数用意して切り替
える方式(特開平1−189782号、特開平2−133891号公
報参照)が提案されているが、結像位置と読取り可能範
囲との関係については、課題が残っている。
Therefore, it is desirable that the spot diameter can be freely adjusted according to the thickness of the bar code to be read. On the other hand, in order to deal with the case where the object to be read moves back and forth from the image forming position beyond the readable range, a method of adjusting the image forming position of the lens system (refer to Japanese Patent Laid-Open No. 1-175686) A method has been proposed in which a plurality of different optical systems are prepared and switched (see JP-A-1-189782 and JP-A-2-133891), but there remains a problem regarding the relationship between the image formation position and the readable range. ing.

【0006】すなわち、結像位置を短く設定すると、読
取り可能範囲は必然的に浅くなり、結像位置を長く設定
しても、読取り可能範囲は浅くなる。図2は、この関係
を図示したグラフであって、横軸はレンズから読取り対
象までの距離、縦軸はビーム径を表わす。3本のビーム
は、それぞれ結像位置が異なったレンズから出射された
もので、結像位置の最も近いビームAは、スポット径D
A が小さく、有効読取りビーム径DS 以下になる範囲
(読取り可能範囲)La は、比較的狭くなっている。一
方、結像位置が中間のビームBは、スポット径DB は中
位で、読取り可能範囲Lb は、比較的広くなっている。
結像位置の最も遠いビームCは、スポット径DC は大き
く、読取り可能範囲Lc は比較的狭くなっている。
That is, when the image forming position is set short, the readable range becomes inevitably shallow, and even when the image forming position is set long, the readable range becomes shallow. FIG. 2 is a graph showing this relationship, in which the horizontal axis represents the distance from the lens to the object to be read, and the vertical axis represents the beam diameter. The three beams are emitted from lenses having different image forming positions, and the beam A having the closest image forming position is the spot diameter D.
A small, effective reading beam diameter D S equal to or less than the range (readable range) L a is made relatively narrow. On the other hand, the beam B having the intermediate image forming position has a medium spot diameter D B and a relatively wide readable range L b .
The beam C farthest from the imaging position has a large spot diameter D C and a relatively narrow readable range L c .

【0007】図2のグラフから分かるように、読取り可
能範囲は結像位置の関数になっているということであ
る。しかし、実際に使用する者にとっては、読取り可能
範囲は結像位置に関係なく一定であることが望ましい。
そこで本発明は、結像位置に係わりなく、一定の読取り
可能範囲が得られるレーザビーム投光器を提供すること
を第1の目的とする。
As can be seen from the graph of FIG. 2, the readable range is a function of the image formation position. However, it is desirable that the readable range be constant regardless of the image forming position for the person who actually uses it.
Therefore, it is a first object of the present invention to provide a laser beam projector that can obtain a constant readable range regardless of the image formation position.

【0008】また、本発明は、読取ろうとするバーコー
ド等の線の太さに応じてスポット径を自由に調節するこ
とができ、もって、文字や符号を正確に読取ることがで
きるレーザビーム投光器を提供することを第2の目的と
する。
Further, according to the present invention, the spot diameter can be freely adjusted according to the thickness of the line of the bar code or the like to be read, and thus a laser beam projector capable of accurately reading characters and codes is provided. The second purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】[Means and Actions for Solving the Problems]

(1) 前記の目的を達成するための請求項1記載のレーザ
ビーム投光器は、レーザビームを出射するレーザ光源
と、レーザ光源から出射されたレーザビームを集光する
単数又は複数のレンズからなるレンズ系と、レーザビー
ムの出射径を制限する絞りと、前記レンズ系を構成する
単数又は複数のレンズを動かすことにより、レンズ系の
結像位置を変化させることができる焦点調節手段とを備
えるレーザビーム投光器において、前記絞りは絞りの開
口部の大きさが可変であり、レンズ系の結像位置の変化
と連動して前記絞りの開口部の大きさを調節する自動制
御手段を備えるものである。
(1) A laser beam projector according to claim 1 for achieving the above object, is a lens including a laser light source for emitting a laser beam and a single lens or a plurality of lenses for condensing the laser beam emitted from the laser light source. A laser beam including a system, a diaphragm that limits the emission diameter of the laser beam, and a focus adjusting unit that can change the image forming position of the lens system by moving one or more lenses that form the lens system. In the projector, the size of the aperture of the aperture is variable, and the aperture is provided with automatic control means for adjusting the size of the aperture of the aperture in association with the change of the image forming position of the lens system.

【0010】レンズ系の結像位置を変化させる場合、従
来のように絞りの開口部の大きさを固定するのでなく、
結像位置と連動して変化させれば、読取り可能範囲をほ
ぼ一定にすることができる。図1は、横軸に距離、縦軸
にビーム径をとったグラフであって、出射径D0 の大き
いビームbと小さいビームaがそれぞれ、異なった結像
位置において絞られる様子が示されている。具体的にい
えば、結像位置の近い場合はレンズ系の絞りを小さく、
結像位置の遠い場合はレンズ系の絞りを大きくしてい
る。これによって、読取り可能範囲は、結像位置の近い
場合でも過小にならず、結像位置の遠い場合に過大にな
らないで、ほぼ一定に保つことができる。 (2) 請求項2記載のレーザビーム投光器は、レーザビー
ムを出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射された
レーザビームを集光する単数又は複数のレンズからなる
レンズ系と、レーザビームの出射径を制限する絞りとを
備え、前記絞りは絞りの開口部の大きさが可変であり、
この絞りの開口部の大きさを手動調節する絞り制御手段
を備えている。
When the image forming position of the lens system is changed, the size of the aperture of the diaphragm is not fixed as in the conventional case, but
If it is changed in conjunction with the image forming position, the readable range can be made almost constant. FIG. 1 is a graph in which the horizontal axis is the distance and the vertical axis is the beam diameter. It is shown that a beam b having a large emission diameter D 0 and a beam a having a small emission diameter D are focused at different imaging positions. There is. Specifically, when the image forming position is close, the diaphragm of the lens system is reduced,
When the image forming position is far, the diaphragm of the lens system is enlarged. As a result, the readable range does not become too small even when the image forming position is close and does not become too large when the image forming position is far, and can be kept substantially constant. (2) The laser beam projector according to claim 2 has a laser light source that emits a laser beam, a lens system that includes a lens or a plurality of lenses that collects the laser beam emitted from the laser light source, and an emission diameter of the laser beam. And an aperture for limiting the aperture, the aperture having a variable aperture size,
A diaphragm control means for manually adjusting the size of the aperture of the diaphragm is provided.

【0011】一般に、レーザビームのスポット径wは、
レーザビームがガウシアンビームであると仮定し、レン
ズの結像位置をf、波長をλ、レンズの位置での出射径
をD 0 とすると、 w=fλ/πD0 (1) で求められる。
Generally, the spot diameter w of the laser beam is
Assuming that the laser beam is a Gaussian beam,
F is the image forming position, the wavelength is λ, and the exit diameter at the lens position
To D 0Then, w = fλ / πD0 Required in (1).

【0012】このことから、同じ結像位置において、ス
ポット径wと出射径D0 とは反比例の関係にあることが
分かる。図3は、横軸に距離、縦軸にビーム径をとった
グラフであって、出射径D0 の大きいビームaと小さい
ビームbとがそれぞれ絞られる様子が示されている。発
明の構成によれば、絞りの開口部の大きさが可変であ
り、この絞りの開口部の大きさを調節する絞り制御手段
を備えているので、絞り制御手段により絞りの開口部の
大きさを調節することにより、ビームのスポット径を任
意に選択することができる。 (3) 請求項3記載のレーザビーム投光器は、前記絞りの
開口部の大きさの変化に応じて、レーザ光源の出力を変
化させる出力制御手段をさらに備えるものである。
From this, it can be seen that the spot diameter w and the exit diameter D 0 are in inverse proportion to each other at the same image forming position. FIG. 3 is a graph in which the horizontal axis represents the distance and the vertical axis represents the beam diameter, and shows how the beam a having a large emission diameter D 0 and the beam b having a small emission diameter D 0 are respectively narrowed. According to the configuration of the invention, since the size of the aperture of the diaphragm is variable and the aperture control means for adjusting the size of the aperture of the diaphragm is provided, the size of the aperture of the diaphragm is adjusted by the aperture control means. By adjusting, the spot diameter of the beam can be arbitrarily selected. (3) The laser beam projector according to claim 3 further comprises output control means for changing the output of the laser light source according to a change in the size of the aperture of the diaphragm.

【0013】前記請求項1又は2記載のレーザビーム投
光器の場合、出射径D0 が変化するのでビーム出力強度
が当然に変化するが、ビーム出力強度の変化は、文字や
バーコードなどの読取り上好ましくない。ビーム強度が
弱くなると、ノイズの影響を受けやすくなって読取り性
能が低下し、ビーム強度が過大になると、安全上問題が
ある。そこで、出力制御手段によって、前記絞りの開口
部の大きさの変化に応じて、レーザ光源の出力を変化さ
せることとしている。 (4) 請求項4記載のレーザビーム投光器では、前記絞り
は、横幅と縦幅とが独立して変化する構造を有し、前記
絞り制御手段は、横幅と縦幅との調節を独立してできる
ものである。
In the case of the laser beam projector according to the first or second aspect, the beam output intensity naturally changes because the emission diameter D 0 changes, but the beam output intensity changes when reading characters or bar codes. Not preferable. When the beam intensity becomes weak, it is easily affected by noise and the reading performance deteriorates. When the beam intensity becomes excessive, there is a safety problem. Therefore, the output control means changes the output of the laser light source according to the change in the size of the aperture of the diaphragm. (4) In the laser beam projector according to claim 4, the diaphragm has a structure in which the horizontal width and the vertical width change independently, and the diaphragm control means independently adjusts the horizontal width and the vertical width. It is possible.

【0014】このようにすれば、走査方向が一方向であ
る場合、縦横いずれか一方のビーム径のみ調節すること
により、請求項3記載の発明と同様の作用をさせること
ができる。
With this configuration, when the scanning direction is one direction, the same operation as the invention according to claim 3 can be achieved by adjusting only one of the beam diameters in the vertical and horizontal directions.

【0015】[0015]

【実施例】以下、レーザビーム投光器をバーコード読取
装置に適用した実施例を添付図面を用いて詳細に説明す
るが、本発明は、バーコード読取装置のみならず光学文
字読取り装置など、読取り対象を光学的に走査する走査
装置一般に適用できるものであることを予め断ってお
く。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a laser beam projector is applied to a bar code reader will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the bar code reader but may be an optical character reader or the like. It should be noted in advance that it can be applied to a scanning device that optically scans a.

【0016】図4は、レーザビーム投光器を含むバーコ
ード読取装置1を示す。バーコード読取装置1は、レー
ザ光源2と、レンズ系3と、絞り4と、ポリゴンミラー
5と、測距部6と、絞り制御部7と、焦点調節部8と、
出力制御部9とを備えている。レーザ光源2には半導体
レーザを用いているが、He−Neレーザ等のガスレー
ザであってもよい。
FIG. 4 shows a bar code reader 1 including a laser beam projector. The bar code reading device 1 includes a laser light source 2, a lens system 3, a diaphragm 4, a polygon mirror 5, a distance measuring unit 6, a diaphragm control unit 7, and a focus adjustment unit 8.
And an output control unit 9. Although a semiconductor laser is used as the laser light source 2, a gas laser such as a He—Ne laser may be used.

【0017】出力制御部9は、半導体レーザの順電流の
大きさを変化させることにより、出力光強度を変化させ
る電気回路を備えている。レンズ系3は、レーザ光源2
から出射されたレーザビームをある点に結像させるもの
であり、収差を抑えた2群2枚、2群3枚といった組レ
ンズや、1枚の非球面レンズを用いている。
The output control section 9 has an electric circuit for changing the intensity of output light by changing the magnitude of the forward current of the semiconductor laser. The lens system 3 is the laser light source 2
The laser beam emitted from the lens is imaged at a certain point, and a combination lens such as 2 groups 2 elements and 2 groups 3 elements which suppress aberration is used, or one aspherical lens.

【0018】なお、He−Neレーザ等を使う場合、レ
ーザから出射されるビームは細くて広がらないので、い
ったん別の凹レンズでビームを広げた後、レンズ系3に
通すようにすることが好ましい。このレンズ系3は、レ
ーザ光源2に対して前後方向に移動可能なもので、この
移動は、焦点調節部8からの駆動により行われる。具体
的には、レンズ鏡筒にねじが切ってあり、この鏡筒又は
外周をモータ及びギヤによって回転させることによっ
て、レンズを移動させている。前記モータ及びギヤによ
って焦点調節部8を構成している。この焦点調節機構
は、従来より公知の構造であり、詳細には、特開平2−
170290号公報に開示されている。
When a He-Ne laser or the like is used, the beam emitted from the laser is thin and does not spread. Therefore, it is preferable that the beam is once spread by another concave lens and then passed through the lens system 3. The lens system 3 is movable in the front-back direction with respect to the laser light source 2, and this movement is performed by driving from the focus adjusting unit 8. Specifically, the lens barrel is threaded, and the lens is moved by rotating the barrel or the outer periphery by a motor and a gear. The motor and the gear constitute a focus adjustment unit 8. This focus adjusting mechanism has a conventionally known structure, and is described in detail in JP-A-2-
It is disclosed in Japanese Patent No. 170290.

【0019】絞り4は、図5に示すように、カメラのシ
ャッター等で用いられる薄い金属片40を放射状に重ね
合わせたものを規則的に回転させることによって、中心
の開口部が自在に開くようにしたもので、これもモータ
及びギヤによって制御される。このモータ及びギヤが絞
り制御部7に相当する。なお、絞り4の構造は、図5に
示すものに限られない。例えば図6に示すように円板4
1に多数の径の違う孔を開け、この円板41を回転させ
ていずれかの孔にビームを通すようにしたものであって
もよい。
As shown in FIG. 5, the diaphragm 4 is formed by radially rotating thin metal pieces 40 used in a shutter of a camera or the like so that the central opening can be freely opened. Which is also controlled by the motor and gears. The motor and gear correspond to the diaphragm control unit 7. The structure of the diaphragm 4 is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIG.
A large number of holes having different diameters may be formed in 1 and the disc 41 may be rotated to allow the beam to pass through any of the holes.

【0020】この絞り制御部7を設けたことによる利点
の一つは、レーザビームが不用意にバーコード読取装置
1から発射されるのを防止することができる点にある。
例えばHe−Neレーザは、電気的な制御が容易でない
ので、ある一定時間発振させ続けるようにしている。こ
のため、バーコード読取装置1をしばらく使用しないと
き、停止中のポリゴンミラー5に反射したレーザビーム
がある一点に照射されて危険である。そこで、絞り制御
部7によって絞り4を閉じるようにする。こうすること
によって、危険を防止することができ、かつ、レーザ光
源2とポリゴンミラー5駆動モータの寿命を延ばすこと
ができる。
One of the advantages of providing the diaphragm control unit 7 is that the laser beam can be prevented from being accidentally emitted from the bar code reader 1.
For example, since a He-Ne laser is not easy to control electrically, it is kept oscillating for a certain period of time. For this reason, when the barcode reading device 1 is not used for a while, it is dangerous that the laser beam reflected by the polygon mirror 5 at rest is radiated to a certain point. Therefore, the diaphragm control unit 7 closes the diaphragm 4. By doing so, danger can be prevented and the life of the laser light source 2 and the driving motor of the polygon mirror 5 can be extended.

【0021】絞り4を通過したレーザビームは、走査手
段であるポリゴンミラー5によって、一方向又は多方向
に振られ、読取り対象に向けて出射される。なお、走査
手段として、ポリゴンミラー以外にも、往復ミラー、回
転プリズム、又はそれらと固定ミラーとの組合せを使用
することができる。測距部6は、読取り対象までの距離
を測定する部分であり、測距方式として、従来公知の反
射光学式、透過光学式、超音波式などの方式を採用でき
る。測距部6で得られた距離情報は、絞り制御部7、焦
点調節部8、出力制御部9にそれぞれ与えられ、絞り制
御部7においては絞り4の開口径D0 が調節され、焦点
調節部8においてはレンズ系3の結像位置が調節され、
出力制御部9においてはレーザ光源2の出力が調節され
る。
The laser beam that has passed through the diaphragm 4 is oscillated in one direction or in multiple directions by a polygon mirror 5 which is a scanning means, and is emitted toward an object to be read. In addition to the polygon mirror, a reciprocating mirror, a rotating prism, or a combination thereof with a fixed mirror can be used as the scanning means. The distance measuring unit 6 is a portion that measures the distance to the reading target, and as the distance measuring method, a conventionally known method such as a reflection optical type, a transmission optical type, or an ultrasonic type can be adopted. The distance information obtained by the distance measuring unit 6 is given to the aperture control unit 7, the focus adjustment unit 8, and the output control unit 9, respectively, and the aperture control unit 7 adjusts the aperture diameter D 0 of the aperture 4 to adjust the focus. In the section 8, the image forming position of the lens system 3 is adjusted,
In the output control unit 9, the output of the laser light source 2 is adjusted.

【0022】これらの調節方法は、ある演算式を用いて
調節値をその都度計算することも可能であるが、実際に
は、距離と調節値とを対応させて記憶したテーブルを利
用するのが迅速かつ簡単である。テーブルの内容は、予
め実験的に最適値を求めることによって決定することが
できる。テーブルにはいくつかのポイントについて記憶
させておいて、中間距離においては記憶させている値の
中間値を採用するようにしてもよい。
In these adjustment methods, it is possible to calculate the adjustment value each time using a certain arithmetic expression, but in practice, it is preferable to use a table in which the distance and the adjustment value are associated and stored. It's quick and easy. The contents of the table can be determined by experimentally obtaining the optimum value in advance. It is possible to store some points in the table and use the intermediate value of the stored values for the intermediate distance.

【0023】次に具体的な調節方法を説明する。バーコ
ード読取装置1の光出射口を読取り対象に向けて、電源
スイッチをオンすると、測距部6によって読取り対象ま
での距離が測定される。焦点調節部8はこの距離情報に
基づいて、読取り対象が近くにあるときは、レンズの一
部又は全部をレーザ光源2から所定距離遠ざけ、読取り
対象が遠くにあるときは、レンズの一部又は全部をレー
ザ光源2に所定距離近づける。これにより、レンズ系3
の結像位置を読取り対象に合わせることができる。
Next, a specific adjusting method will be described. When the power switch is turned on with the light emission port of the barcode reading device 1 facing the reading target, the distance measuring unit 6 measures the distance to the reading target. Based on this distance information, the focus adjustment unit 8 moves a part or all of the lens away from the laser light source 2 by a predetermined distance when the reading target is near, and a part of or the lens when the reading target is far. All are brought close to the laser light source 2 by a predetermined distance. This allows the lens system 3
The image forming position of can be matched with the reading target.

【0024】これと同時に絞り制御部7は、読取り対象
が近くにあるときは、開口部の径D 0 を小さく開き、図
1に示す曲線aの状態をつくり出す。これによって、読
取り可能範囲LA が狭くなるのを防ぐことができるの
で、使い勝手のよいバーコード読取装置1を実現するこ
とができる。また、開口部の径D0 が小さくなるとビー
ム出射効率が下がるため、ビーム出力を一定にするた
め、出力制御部9はレーザ光源2の出力を上昇させる。
At the same time, the aperture control unit 7 determines that the reading target
Is near, the diameter D of the opening 0Open small, figure
The state of curve a shown in 1 is created. This allows you to read
Available range LACan be prevented from narrowing
To realize a bar code reading device 1 that is easy to use.
You can Also, the diameter D of the opening0Becomes smaller
Since the beam extraction efficiency is reduced, the beam output must be kept constant.
Therefore, the output control unit 9 increases the output of the laser light source 2.

【0025】これとは反対に読取り対象が遠くにあると
きは、開口部の径D0 を大きく開き、図1に示す曲線b
の状態をつくり出す。これによって、ビーム出射効率を
上げることができるので、出力制御部9はレーザ光源2
の出力を上昇させる必要はなくなる。したがって、電力
消費量を減少させ、レーザ光源2の長寿命化を達成でき
る。
On the contrary, when the object to be read is far away, the diameter D 0 of the opening is widened and the curve b shown in FIG.
Create the state of. As a result, the beam emission efficiency can be increased, so that the output control unit 9 controls the laser light source 2
There is no need to increase the output of. Therefore, the power consumption can be reduced and the life of the laser light source 2 can be extended.

【0026】次に他の実施例について説明する。この実
施例では、バーコード読取装置1から読取り対象までの
距離がほぼ一定の場合を想定している。この実施例のバ
ーコード読取装置1は、図4のバーコード読取装置1と
ほぼ同様の構成であるが、相違点は、絞り制御部7が手
動で駆動できるようになっていることである。具体的に
は、絞り4を構成する金属片40や円板41を手で回転
させることによって開口径D0 を調節する。
Next, another embodiment will be described. In this embodiment, it is assumed that the distance from the barcode reading device 1 to the reading target is substantially constant. The bar code reading apparatus 1 of this embodiment has substantially the same configuration as the bar code reading apparatus 1 of FIG. 4, but the difference is that the diaphragm control unit 7 can be manually driven. Specifically, the aperture diameter D 0 is adjusted by manually rotating the metal piece 40 and the disc 41 that form the diaphragm 4.

【0027】開口径D0 を自由に調節できることによ
り、レンズ径で絞られるスポット径を読取ろうとするバ
ーコードの太さに応じて自由に調節できることとなり、
このため、スポット径が細くなりすぎることによる印刷
の欠けや汚れの影響による読取り精度の悪化を防止する
ことができる。なお、この実施例においても、開口部の
径D0 が小さくなると出射効率が下がるため、ビーム出
力を一定にするため、出力制御部9はレーザ光源2の出
力を上昇させる制御を行う。
Since the aperture diameter D 0 can be freely adjusted, the spot diameter narrowed by the lens diameter can be freely adjusted according to the thickness of the bar code to be read,
Therefore, it is possible to prevent the reading accuracy from deteriorating due to the influence of chipping or stains on the printing due to the spot diameter becoming too thin. In this embodiment as well, the output efficiency decreases as the diameter D 0 of the opening decreases, so that the output control unit 9 controls the output of the laser light source 2 to increase in order to keep the beam output constant.

【0028】以上の2つの実施例において、絞り4は、
横幅と縦幅とが独立して変化する構造を有していてもよ
い。図7は、4枚の薄い金属片重ね合わせたこのような
構造の絞り4の要部正面図であり、上下1組の金属片4
2,42と、左右1組の金属片43,43とがそれぞれ
独立して移動させられる。この移動は、モータ及びギヤ
(図示せず)によって行えばよい。
In the above two embodiments, the diaphragm 4 is
It may have a structure in which the horizontal width and the vertical width change independently. FIG. 7 is a front view of an essential part of the diaphragm 4 having such a structure in which four thin metal pieces are stacked, and a pair of upper and lower metal pieces 4 are provided.
2, 42 and the pair of left and right metal pieces 43, 43 are independently moved. This movement may be performed by a motor and a gear (not shown).

【0029】このような構造とすることによって、読取
り対象を走査する方向にのみビームを絞ることができ、
それと垂直な方向は必ずしも絞らないで広げることがで
きる。したがって、片方を絞ることにより出力効率が低
下するのを他方を広げることによって補い、レーザ光源
2の全体としての出力を一定に保つことができるように
なる。したがって、He−Neレーザ等の出力調節が難
しいガスレーザでは有効である。
With such a structure, the beam can be focused only in the scanning direction of the object to be read,
The direction perpendicular to it can be expanded without necessarily squeezing it. Therefore, it is possible to maintain that the output of the laser light source 2 as a whole is kept constant by compensating that the output efficiency is lowered by narrowing one side and being compensated by widening the other side. Therefore, it is effective for a gas laser such as a He-Ne laser whose output control is difficult.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように請求項1記載のレーザビー
ム投光器によれば、絞りの開口部の大きさが可変であ
り、レンズ系の結像位置の変化と連動して前記絞りの開
口部の大きさが調節されるので、読取り可能範囲をほぼ
一定にすることができる。したがって、結像位置に係わ
りなく、一定の読取り可能範囲が得られる使い勝手のよ
いレーザビーム投光器を実現することができる。
As described above, according to the laser beam projector of the first aspect, the size of the aperture of the diaphragm is variable, and the aperture of the diaphragm is interlocked with the change of the image forming position of the lens system. The readability range can be made substantially constant by adjusting the size of the. Therefore, it is possible to realize a convenient laser beam projector that can obtain a constant readable range regardless of the image formation position.

【0031】また、請求項2記載のレーザビーム投光器
によれば、絞りの開口部の大きさを調節することによ
り、ビームのスポット径を任意に変えることができる。
したがって、線の太さが異なる文字や符号を正確に読取
ることができる。また、請求項3記載のレーザビーム投
光器によれば、絞りの開口部の大きさの変化に応じて、
レーザ光源の出力を調節することができるので、ビーム
出力強度を一定にすることができる。このため、読取り
条件が安定し、確実な読取りが行える。
According to the laser beam projector of the second aspect, the spot diameter of the beam can be arbitrarily changed by adjusting the size of the aperture of the diaphragm.
Therefore, it is possible to accurately read characters and codes having different line thicknesses. Further, according to the laser beam projector of claim 3, according to the change of the size of the aperture of the diaphragm,
Since the output of the laser light source can be adjusted, the beam output intensity can be made constant. Therefore, the reading conditions are stable and reliable reading can be performed.

【0032】また、請求項4記載のレーザビーム投光器
によれば、絞りの開口部の横幅と縦幅とを独立して変化
させることができるので、走査方向が一方向である場
合、縦横いずれか一方の絞りのみ調節するだけでよい。
さらに、他方向の絞りを同時に調節することにより、ビ
ーム出力が全体として一定になるようにすることができ
る。したがって、レーザ光源の出力を変化させることな
く、請求項3記載の発明と同じ効果が得られ、レーザ光
源の駆動制御回路が不要になる。
Further, according to the laser beam projector of the fourth aspect, since the horizontal width and the vertical width of the aperture of the diaphragm can be changed independently, when the scanning direction is one direction, either the vertical or horizontal direction. Only one aperture needs to be adjusted.
Further, the beam output can be made constant as a whole by adjusting the diaphragms in the other directions at the same time. Therefore, the same effect as that of the invention of claim 3 is obtained without changing the output of the laser light source, and the drive control circuit of the laser light source becomes unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】出射径の大きいビームと小さいビームがそれぞ
れ、異なった結像位置において絞られる様子を示すグラ
フである。
FIG. 1 is a graph showing how a beam with a large emission diameter and a beam with a small emission diameter are focused at different imaging positions.

【図2】結像位置の異なる3本のビームについて、それ
ぞれ読取り可能範囲が相違することを示すグラフであ
る。
FIG. 2 is a graph showing that the readable range is different for each of three beams having different imaging positions.

【図3】同じ結像位置において、出射径D0 の大きいビ
ームと小さいビームがそれぞれ異なるスポット径に絞ら
れる様子を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing how a beam having a large emission diameter D 0 and a beam having a small emission diameter are focused on different spot diameters at the same image forming position.

【図4】レーザビーム投光器を含むバーコード読取装置
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a bar code reader including a laser beam projector.

【図5】薄い金属片を放射状に重ね合わせて構成した絞
りを示す図である。
FIG. 5 is a view showing a diaphragm formed by radially superimposing thin metal pieces.

【図6】円板に多数の径の異なる孔を開け、この円板を
回転させていずれかの孔にビームを通すようにした絞り
の構造図である。
FIG. 6 is a structural diagram of a diaphragm in which a large number of holes having different diameters are formed in a circular plate and the circular plate is rotated so that a beam is passed through one of the holes.

【図7】横幅と縦幅とが独立して変化する構造の絞りを
示す要部正面図である。
FIG. 7 is a front view of a main part of a diaphragm having a structure in which a width and a length are independently changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バーコード読取装置 2 レーザ光源 3 レンズ系 4 絞り 8 焦点調節部 9 出力制御部 1 Bar Code Reader 2 Laser Light Source 3 Lens System 4 Aperture 8 Focus Adjuster 9 Output Controller

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザビームを出射するレーザ光源と、レ
ーザ光源から出射されたレーザビームを集光する単数又
は複数のレンズからなるレンズ系と、レーザビームの出
射径を制限する絞りと、前記レンズ系を構成する単数又
は複数のレンズを動かすことにより、レンズ系の結像位
置を変化させることができる焦点調節手段とを備えるレ
ーザビーム投光器において、 前記絞りは絞りの開口部の大きさが可変であり、 レンズ系の結像位置の変化に連動して前記絞りの開口部
の大きさを調節する自動制御手段を備えることを特徴と
するレーザビーム投光器。
1. A laser light source for emitting a laser beam, a lens system comprising a single lens or a plurality of lenses for condensing the laser beam emitted from the laser light source, a diaphragm for limiting the emission diameter of the laser beam, and the lens. In a laser beam projector provided with a focus adjusting means capable of changing an image forming position of a lens system by moving a single lens or a plurality of lenses constituting the system, the aperture has a variable aperture size. The laser beam projector further comprises automatic control means for adjusting the size of the aperture of the diaphragm in association with the change of the image forming position of the lens system.
【請求項2】レーザビームを出射するレーザ光源と、レ
ーザ光源から出射されたレーザビームを集光する単数又
は複数のレンズからなるレンズ系と、レーザビームの出
射径を制限する絞りとを備えるレーザビーム投光器にお
いて、 前記絞りは絞りの開口部の大きさが可変であり、この絞
りの開口部の大きさを手動により調節する絞り制御手段
を備えることを特徴とするレーザビーム投光器。
2. A laser comprising a laser light source for emitting a laser beam, a lens system comprising a single lens or a plurality of lenses for condensing the laser beam emitted from the laser light source, and a diaphragm for limiting the emission diameter of the laser beam. In the beam projector, the aperture has a variable aperture size, and the aperture is provided with aperture control means for manually adjusting the aperture size of the aperture.
【請求項3】前記絞りの開口部の大きさの変化に応じ
て、レーザ光源の出力を変化させる出力制御手段をさら
に備えることを特徴とする請求項1又は2記載のレーザ
ビーム投光器。
3. The laser beam projector according to claim 1, further comprising output control means for changing the output of the laser light source according to the change in the size of the aperture of the diaphragm.
【請求項4】前記絞りは、横幅と縦幅とが独立して変化
する構造を有し、前記絞り制御手段は、横幅と縦幅との
調節を独立してできるものであることを特徴とする請求
項1又は2記載のレーザビーム投光器。
4. The diaphragm has a structure in which the horizontal width and the vertical width change independently, and the diaphragm control means can independently adjust the horizontal width and the vertical width. The laser beam projector according to claim 1 or 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009133529A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Hitachi Kokusai Electric Inc Laser beam irradiating device
JP2021009224A (en) * 2019-07-01 2021-01-28 東芝テック株式会社 Optical scanner and image forming apparatus

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